如今的系統(tǒng)板具有越來越多的電源軌和電源。由于解決方案的尺寸,效率,散熱和瞬態(tài)性能對于先進(jìn)的電源解決方案都至關(guān)重要,因此針對特定應(yīng)用設(shè)計定制的板載電源解決方案更為高效且經(jīng)濟(jì)高效,而不是使用商用電源磚。對于系統(tǒng)工程師來說,設(shè)計和優(yōu)化開關(guān)模式電源正在成為一項(xiàng)更常見和必要的任務(wù)。不幸的是,這項(xiàng)任務(wù)通常耗費(fèi)時間并且技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性。
為了簡化設(shè)計任務(wù)并提高設(shè)計質(zhì)量和生產(chǎn)率,LTpowerCAD TM 計劃是由電力開發(fā)的凌力爾特公司的應(yīng)用專家作為電源設(shè)計和優(yōu)化工具。
“紙張?jiān)O(shè)計”可能很難耗費(fèi)時間
為了設(shè)計和優(yōu)化板載電源,傳統(tǒng)的“紙張?jiān)O(shè)計”方法既困難又耗時。在定義電源規(guī)范后,工程師首先需要選擇轉(zhuǎn)換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),例如用于降壓的降壓轉(zhuǎn)換器或用于升壓應(yīng)用的升壓轉(zhuǎn)換器。接下來,工程師需要根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)或網(wǎng)絡(luò)搜索工具選擇電源管理IC。之后,工程師需要根據(jù)他/她自己的知識或供應(yīng)商的數(shù)據(jù)表方程計算功率分量值。然后是數(shù)千個器件中的功率元件選擇,例如電感器電容器和MOSFET。下一步是估算供應(yīng)效率和功率損耗,同時確保元件熱應(yīng)力可接受。
這不是故事的結(jié)尾 - 環(huán)路補(bǔ)償設(shè)計是另一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),因?yàn)樗枰獜?fù)雜的電路建模和IC數(shù)據(jù)表之外的參數(shù)值。最后,繪制原理圖并將原型PCB板送出制造?,F(xiàn)在是工程師給電路板加電以確保沒有振蕩輸出或過熱的時候了。對于缺乏經(jīng)驗(yàn)的電源設(shè)計人員而言,這種設(shè)計過程具有挑戰(zhàn)性。即使對于經(jīng)驗(yàn)豐富的電力設(shè)計人員來說,傳統(tǒng)的“紙張?jiān)O(shè)計”方法和試錯法也是耗時且困難的,而且也是不準(zhǔn)確的,缺乏最佳結(jié)果。這可能需要數(shù)小時,數(shù)天甚至更長時間。
LTpowerCAD設(shè)計工具簡化任務(wù)
節(jié)省用戶時間和精力為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的設(shè)計解決方案,LTpowerCAD設(shè)計工具由凌力爾特公司的電源應(yīng)用專家開發(fā)。該設(shè)計工具提供了一種系統(tǒng)而簡單的方法,可以通過五個簡單的步驟來設(shè)計電源的關(guān)鍵參數(shù):(1)輸入電源規(guī)格并選擇解決方案; (2)借助自動警告優(yōu)化功率級元件; (3)優(yōu)化供電效率和功率損耗; (4)設(shè)計環(huán)路補(bǔ)償和優(yōu)化負(fù)載瞬變; (5)生成包含BOM和PCB尺寸估算的摘要報告。圖1顯示了使用LTpowerCAD設(shè)計工具的設(shè)計流程。
圖1:使用LTpowerCAD設(shè)計工具通過五個簡單步驟設(shè)計電源
現(xiàn)有許多設(shè)計實(shí)例,包括LTpowerCAD解決方案中的凌力爾特演示板和數(shù)據(jù)表電路圖書館。用戶還可以使用此工具保存他們的設(shè)計,以構(gòu)建自己的解決方案庫。工程師可以利用這些解決方案,并將其作為未來電源設(shè)計的快速起點(diǎn)。此外,LTpowerCAD設(shè)計可以作為LTspice ?仿真電路導(dǎo)出,以檢查時域電源波形和瞬態(tài)性能。
使用這些強(qiáng)大的工具,系統(tǒng)工程師可以在幾分鐘內(nèi)完成高質(zhì)量的電源電路設(shè)計,而不是數(shù)小時或數(shù)天,效果良好。第一個原型的時間大大減少。
LTpowerCAD設(shè)計步驟和示例
讓我們看一下詳細(xì)的設(shè)計步驟LTpowerCAD設(shè)計實(shí)例。例如,工程師需要設(shè)計一個板載電源,輸入電壓為10.8V至13.2V(12V±10%),輸出電壓為1.0V,電流高達(dá)20A。這是典型的同步降壓降壓轉(zhuǎn)換器。
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